本文主要基于三维非定常可压缩N-S(Navier-Stokes)方程求解,采用滑移网格法等技术,模拟了旋翼旋转流场。具体而言,首先,分别采用多参考坐标系法和滑移网格法来处理旋翼旋转运动,模拟结果表明,两种方法的计算结果均与实验结果符合较好,本文的流场网格和数值离散方法能较好地捕捉旋翼附近的流场信息。其次,鉴于选取合适的湍流模型有利于更好的模拟流场特性,本文进一步对8°攻角悬停状态流场的数值模拟进行验证,模拟中主要采用SA(Spalart-Allmaras)一方程和二方程Menter k-w sst湍流模型,结果表明,两种湍流模型的计算结果均与实验结果接近,但SA湍流模型计算效率较高。对旋翼悬停状态的流场进行分析,以C-T(Caratonna-Tung)旋翼和将C-T旋翼缩小1/10的小型旋翼为研究对象,重点考察尺度效应(Re数效应)对旋翼气动特性、流场结构等方面造成的影响。模拟结果表明,C-T旋翼升力系数均值随周期(圈数)变化存在一定的随机性,而小型旋翼在不同周期内的波动较小,且转速对旋翼升力系数均值几乎没有影响。两种尺度旋翼的Y向垂直速度均呈现出沿展向先增加后减小的趋势,且均在桨尖附近达到最大值;随着离桨盘下方距离增加,Y向垂直速度最大值减小。相比于C-T旋翼,小型旋冀下洗流场的影响范围较小。对旋翼下降状态的流场进行数值模拟与分析,捕捉到旋翼进入涡环状态的演变过程,分析下降率对旋翼升力特性、流场结构及压力分布等方面造成的影响,并对尺度效应进行分析。模拟结果表明:C-T旋翼在不同周期间的升力系数波动很大,非定常性很强,而小型旋冀升力系数随转数变化较为稳定。C-T旋翼升力系数随着下降率的增加先减小后增大,小型旋翼的升力系数随着下降率增加而明显增大。旋翼的下降率在一定范围内(进入涡环状态)会对其升力特性产生破坏,当超过某一值时,这种破坏作用又减弱或者消失。整体来看,涡环状态对C-T旋翼造成的影响甚于小型旋冀。